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《浙江大学》 2008年
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中枢组胺对吗啡成瘾的形成和戒断后恐惧记忆作用

龚应霞  
【摘要】: 如今吸毒已成为一个全球性的社会问题,毒品滥用已遍及全球200多个国家和地区。毒品种类繁多,但在我国仍以阿片类药物滥用为主。吗啡是阿片类药物的主要代表药物,吗啡最大缺点是极易成瘾,能很快发展成为依赖且不易戒断,即使戒断后复吸率也高。目前国内外均没有理想的治疗手段,所以迫切希望探索其神经生物学机制及治疗靶点,并寻找一些安全、有效、低成本的理想药物来治疗阿片(吗啡)成瘾。 目前认为脑内多种神经递质和神经调质系统参与阿片(吗啡)成瘾,除内源性阿片系统外,还有多巴胺(DA)系统、兴奋性氨基酸系统等。研究者试图解析这些非阿片靶受体系统在毒品成瘾中的作用机制并寻求相关治疗药物。脑内DA神经系统是阿片类引起精神依赖作用的轴心部位。 组胺能神经的胞体唯一位于下丘脑结节乳头核,组胺能神经元在脑内有着广泛而弥散的投射。作为脑内一种重要的神经递质或调质,通过H_1、H_2、H_3受体发挥着多种神经调节作用,如参与调节睡眠—觉醒活动、学习和记忆、情绪等生理作用。最近有报道组胺也参与调节药物成瘾的机制,如口服的止咳药(含可待因和H_1受体拮抗药)具有成瘾性。组胺H_2受体拮抗药zolantidine能提高吗啡诱导的奖赏作用,并且加速DA的代谢。H_1/H_2受体双基因敲除小鼠和组氨酸脱羧酶基因敲除(histidine decarboxylase gene knockout,HDCKO)小鼠促进甲基苯丙胺成瘾。这些研究都提示中枢组胺可能在药物成瘾中发挥着抑制作用,但是迄今尚不清楚中枢组胺在吗啡成瘾形成过程中的作用。 此外,药物成瘾表现为不顾后果的强迫性用药和失去控制的觅药行为。药物成瘾是一种记忆性疾病,成瘾过程伴随着在特定的神经环路中以特殊的方式形成突触可塑性改变,这些部位包括海马、杏仁核、皮层。成瘾记忆是一种畸形记忆,其主要特点是顽固存在,有的甚至持续一生,而且药物成瘾者常伴有认知功能的损伤如学习记忆能力下降,注意力不集中,焦虑。而这些认知损伤反过来是成瘾药物的复吸的重要原因之一,这提示可以通过利用改变认知功能来调节药物成瘾的进程。另一方面,组胺能神经系统参与调节神经元的突触可塑性和神经元兴奋性。在离体细胞和脑片电生理的研究发现,组胺可能直接作用于NMDA受体的多胺位点并增强NMDA受体依赖的长时程增强。脑室内注射组胺,或腹腔内给予组氨酸都可以改善动物在多种动物模型中的认知功能障碍,而且脑内组胺水平与学习记忆的能力有着密切的相关性。以上的结果均提示,组胺可通过调节认知功能来抑制吗啡诱导的成瘾以及复吸。但是目前尚无中枢组胺对吗啡成瘾以及学习记忆等三者关联的报告,所以很有必要研究在吗啡成瘾和戒断过程中认知功能的改变以及组胺的作用。 因此,在本研究中,利用整体行为学、免疫组化、生化等实验方法探讨脑内内源性组胺对吗啡诱导的条件性位置偏爱形成过程的作用,并探讨吗啡戒断过程认知功能的改变以及组胺能神经系统在其中的作用。 第一部分内源性组胺抑制吗啡诱导的条件性位置偏爱的形成过程 为了探讨内源性组胺在吗啡诱导的奖赏性觅药行为中的作用,本研究采用条件性位置偏爱(conditioned place preference,CPP)模型来评价吗啡奖赏作用,同时利用高效液相结合电化学技术检测脑内多巴胺(DA)、3,4-二羟苯乙酸(DOPAC)、组胺、谷氨酸、γ-氨基丁酸(GABA),使用免疫组化技术用来观察组胺能神经元的形态学改变。我们发现腹腔内分别注射2、5、10 mg/kg吗啡能剂量依赖性地诱导大鼠的CPP的形成。我们还进一步发现10 mg/kg吗啡多次注射后能显著性降低腹侧被盖核(VTA)和伏隔核(NAc)中组胺的含量,同时升高两个脑区的DOPAC/DA比率;并且观察到位于结节乳头核(TM)的组胺能神经元的胞体萎缩变小,数目也减少。腹腔内注射组氨酸(50,100 0r 200 mg/kg)能升高脑内组胺含量,同时剂量依赖性地抑制了10 mg/kg吗啡所诱导的CPP形成。电毁损双侧TM能降低脑内VTA和NAc区内的组胺含量,但不影响谷氨酸酸和GABA水平;电毁损双侧TM还增强1 mg/kg吗啡(单独给药没有明显作用)所诱导的CPP形成,同时升高VTA和NAc区内的DOPAC/DA比率。而组氨酸能逆转TM毁损对组胺含量、DOPAC/DA比率和CPP形成的作用。我们还利用组氨酸脱羧酶基因敲除小鼠(histidine decarboxylase gene knockout,HDCKO)小鼠进一步发现,HDCKO小鼠比野生型(wild-type,WT)小鼠对吗啡诱导CPP更敏感,同时VTA和NAc区内的DOPAC/DA比率更高。这些结果都提示中枢组胺能够抑制吗啡诱导的CPP形成,该作用可能是通过调节DA的活性来实现的。 第二部分组氨脱羧酶基因敲除小鼠增强吗啡戒断对线索恐惧记忆消除的损害 以前研究已表明吗啡成瘾能降低学习记忆,产生负性情感,而组胺在许多的学习记忆及吗啡成瘾中具有调节作用,但组胺在对吗啡戒断后的学习记忆损伤中的作用未见报道。因此,在本研究中我们采用条件性恐惧性记忆和恐惧记忆消除模型,前者是神经生物学上主要研究关联性情绪记忆的模型,后者是人类焦虑性疾病暴露治疗的临床前模型。实验中给予组氨酸脱羧酶基因敲除小鼠(histididedecarboxylase gene knockout,HDCKO)和野生型(wild-type,WT)小鼠皮下注射吗啡或生理盐水,每天两次,连续5 d,吗啡注射剂量每天递增,从开始的10mg/kg提高到最后一天的50 mg/kg。戒断7 d后小鼠分别接受线索恐惧训练或背景恐惧训练,然后在随后的4 d内每天接受一个线索或背景恐惧记忆的消除,用Western blot技术检测杏仁核、内侧前额叶皮层(mPFC)、海马的细胞外信号调节激酶(ERK)的磷酸化水平。实验发现吗啡戒断对线索和背景恐惧记忆的获得没有影响,对背景恐惧记忆的消除也无作用,但能抑制线索恐惧记忆的消除。HDCKO小鼠提高线索和背景恐惧记忆的获得,但对线索和背景恐惧记忆的消除没有作用。但HDCKO小鼠增强了吗啡戒断对线索恐惧记忆消除的抑制作用,与行为学实验结果相一致是,,吗啡戒断能明显降低WT和HDCKO小鼠在线索恐惧记忆消除第4次训练后杏仁核和mPFC脑区的ERK磷酸化水平,但对海马脑区的ERK磷酸化没有作用;HDCKO小鼠在线索恐惧记忆消除训练的第4次训练后杏仁核、mPFC脑区的ERK蛋白没有明显磷酸化激活。这些结果提示:吗啡戒断能选择性抑制恐惧记忆的消除,此作用是通过抑制杏仁核和mPFC脑区内ERK蛋白磷酸化来实现的;组胺缺乏能增强线索和背景恐惧记忆的获得以及增强吗啡戒断对线索恐惧记忆消除的抑制作用。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:R96

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